一、概述

　　回顧視頻監(jiān)控市場，各監(jiān)控平臺系統(tǒng)鑒采用的信令控制協(xié)議不統(tǒng)一,造成互聯(lián)互通的技術(shù)門檻. 這有點類似于80年代我國交換機市場七國八制的狀況.這些原因阻礙網(wǎng)絡(luò)化時代對大規(guī)模電信級視頻監(jiān)控、遠程訪問、集中管理的需要。

　　業(yè)界探討出兩種解決思路：

　　n 從監(jiān)控行業(yè), 在現(xiàn)有平臺集成SIP為業(yè)務(wù)通訊協(xié)議,來承載/管理前端;

　　n 從IMS/NGN通訊平臺,IMS/NGN平臺天生適合IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)大規(guī)模聯(lián)網(wǎng)、分布式部署、智能化監(jiān)控的要求，是視頻監(jiān)控系統(tǒng)更有力解決方案。借肋SIP簡單靈活在現(xiàn)有資源上很好的集成SIP Cam, 相當于將SIP Cam充當一路SIP終端,于后臺添加監(jiān)控業(yè)務(wù);

　　整體而言, SIP簡單靈活、分布式控制，故將SIP作為未來市場視頻監(jiān)控的主流協(xié)議已成為業(yè)界共識。中國電信集團也在其《中國電信家庭視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)技術(shù)規(guī)范》中推薦將SIP協(xié)議作為首選控制協(xié)議來實現(xiàn)。本套SIP智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)以寬帶網(wǎng)為依托，是集遠程監(jiān)控、傳輸和管理于一體的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，適用于公安、交通、金融、學校、醫(yī)院、物業(yè)等各個領(lǐng)域。該系統(tǒng)摒棄了以往專線設(shè)計概念，采用通用的SIP協(xié)議，完全滿足了網(wǎng)絡(luò)化時代對大規(guī)模電信級視頻監(jiān)控、遠程訪問、集中管理的需要，是真正滿足電信級互聯(lián)互通的應(yīng)用解決方案。

　　二、SIP簡介

　　會話初始化協(xié)議SIP(Session Initiation Protocol)是一個在IP網(wǎng)絡(luò)上進行多媒體通信的應(yīng)用層控制協(xié)議，它被用來創(chuàng)建、修改、終結(jié)一個或多個參加者參加的會話進程。會話可能是終端之間任何類型的通信，它可以是視頻話路、即時消息處理話路和協(xié)作話路。任何情況下，該協(xié)議都不會定義或限制使用的業(yè)務(wù)。而且，傳輸、QoS、計費、安全性等問題都由基本核心網(wǎng)絡(luò)和其他協(xié)議處理。

　　2.1 SIP信令的控制模式和分布式架構(gòu)

　　SIP協(xié)議的通信方式是一個分布的、客戶機/服務(wù)器(Client/Server，C/S)、水平的控制結(jié)構(gòu)，采用多點控制單元(MCU)或全互連的方式代替組播發(fā)起多方呼叫，透明地支持名字映射和重定向服務(wù)，分為呼叫信令、注冊信令和重定向信令等模塊，通過其他相關(guān)或獨立的協(xié)議體系提供其他相關(guān)或獨立的功能和業(yè)務(wù)。其采用C/S結(jié)構(gòu)的消息機制，對呼叫的控制是將控制信息封裝到消息的頭域中，通過消息的傳遞來實現(xiàn)。因此，SIP系統(tǒng)的終端比較智能化，不只提供數(shù)據(jù)，還提供呼叫控制信息，其他各種服務(wù)器則用來進行定位、轉(zhuǎn)發(fā)或接收消息。這樣，SIP將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的復(fù)雜度推向了網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備，因此更適于構(gòu)建智能型的用戶終端。

　　SIP是一個分層結(jié)構(gòu)的協(xié)議，其行為根據(jù)一組平等獨立的處理階段來描述，每一階段之間只是松耦合。協(xié)議分層描述是為了表達從而允許功能的描述可在一個部分跨越幾個元素，某元素包含某層是指它順從該層定義的規(guī)則集。SIP通信步驟：1)注冊登記，發(fā)起和定位用戶;2)進行媒體協(xié)商，通常采用SDP方式來攜帶媒體參數(shù);3)由被叫方來決定是否接納該呼叫;4)呼叫媒體流建立并交互;5)呼叫更改或處理如呼叫轉(zhuǎn)移;6)呼叫終止。

　　一個SIP基本網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，它應(yīng)該包括幾個基本邏輯單元UA，代理服務(wù)器(SIP PROXY)，注冊服務(wù)器(Registrar)，重定向服務(wù)器(Redirect Server)和B2BUA：

　　由上圖所示，SIP UA或終端構(gòu)成對話的端點：它發(fā)送或接收SIP請求和響應(yīng)。UA在邏輯上可分為：

　　UA Client： 發(fā)起請求的主叫方應(yīng)用;

　　UA Server： 接收、重定向或拒絕請求，代表用戶給到來的請求發(fā)送響應(yīng)。  [nextpage]

　　SIP中間服務(wù)器是SIP消息在到達其最終目的地前所經(jīng)過的邏輯實體，這些中間服務(wù)器用于對請求路由和重定向。服務(wù)器包括代理服務(wù)器(Proxy Server)，重定向服務(wù)器(Redirect Server)，注冊服務(wù)器(Registrar)和B2BUA。

　　SIP作為基于Internet環(huán)境的一種信令控制協(xié)議，突破了H.323協(xié)議集中、層次控制的傳統(tǒng)設(shè)計思想，其核心思想是邀請新成員加入一個已經(jīng)存在的會話或創(chuàng)建一個新的會話，各成員之間可以通過組播、單播或兩者結(jié)合的方式進行交互，從而具有可擴展性、靈活性、互操作性、可重用性等多種優(yōu)良特性。因此，SIP信令天生適合IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)大規(guī)模聯(lián)網(wǎng)、分布式部署、智能化監(jiān)控的要求，是視頻監(jiān)控系統(tǒng)信令機制發(fā)展的必然趨勢。

　　三、SIP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)

　　Grandstream做為通訊行業(yè)早期及主要SIP協(xié)議提倡者和視頻/語音終端提供者, 在2008年進入數(shù)字視頻監(jiān)控終端產(chǎn)品市場, 創(chuàng)新及將網(wǎng)絡(luò)攝像機及相應(yīng)DVS設(shè)備集成SIP信令的協(xié)商和控制，及集成通訊業(yè)界流行H264視頻流, 及希望將更有機會融合入IMS/NGN網(wǎng)絡(luò), 為運營商網(wǎng)絡(luò)體系添加更多的增值業(yè)務(wù).

　　通過我們的理解,IMS/NGN系統(tǒng)采用信令控制與媒體流交換分離的機制，通訊系統(tǒng)中的音視頻流不由SIP服務(wù)器集中管理，而通過網(wǎng)絡(luò)的處理交換以分布式形式分發(fā)至媒體服務(wù)器，避免了處理媒體流的性能壓力而造成系統(tǒng)瓶頸，從而可實現(xiàn)監(jiān)控規(guī)模的無限制擴展。

　　基于SIP的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用域管理方式，支持大規(guī)模的視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)。SIP視頻監(jiān)控系統(tǒng)由以下幾個部分組成。

　　(1)監(jiān)控前端

　　主要為Grandstream CL3601系列網(wǎng)絡(luò)攝像機和CL350x系列網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器。

　　監(jiān)控前端可以將監(jiān)控圖像進行數(shù)字化處理，發(fā)送到客戶端供用戶觀看。

　　(2)客戶端

　　主要為Grandstream SIP 視頻話機?？蛻舳耸墙邮找曨l監(jiān)控前端傳輸過來的視頻編碼數(shù)據(jù)，對編碼數(shù)據(jù)進行解碼顯示。

　　(3)IMS/NGN系統(tǒng)

　　該系統(tǒng)是整個監(jiān)控系統(tǒng)的核心部分，所有的控制及管理都有該部分完成。

　　如上圖所示，監(jiān)控前端采用REGISTER的方法進行注冊和注銷。按照安全的級別分類，分為符合標準的認證注冊、基于口令的雙向認證注冊和基于數(shù)字證書的雙向認證注冊等。采用基于SIP的呼叫機制，并把一些自定義的消息格式也以文本形式封裝在SIP消息體中，從而形成了控制消息格式的統(tǒng)一，也便于進一步的擴展。SIP協(xié)議的一個重要的功能就是用來創(chuàng)建多媒體會話，并且在相關(guān)的承載協(xié)議中規(guī)定了流傳送的能力集交互方法，通過INVITE方法能很好的完成大型集中監(jiān)控平臺所需要的實時視頻流監(jiān)控。用戶遠程通過SIP視頻電話即可隨時對監(jiān)控區(qū)域進行查看，并可通過SIP實現(xiàn)雙向語音?？刂屏鞣矫嬉部梢杂肧IP的一些基本方法來實現(xiàn)，比如用 INVITE或者SUBSCRIBE，NOTIFY機制來實現(xiàn)報警發(fā)送，用INFO或者MESSAGE方法來實現(xiàn)PTZ控制和配置。在視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)中，云臺和鏡頭的遠程實時控制和報警是非常重要的功能，由于SIP協(xié)議沒有對監(jiān)控功能進行定義，所以標準SIP協(xié)議不能完成監(jiān)控的云鏡控制和報警功能，這就需要對SIP協(xié)議進行擴展。對SIP進行擴展應(yīng)該在SIP協(xié)議的擴展原則框架下進行。 [nextpage]

　　四、系統(tǒng)優(yōu)勢

　　3.1 遠程監(jiān)控只需撥號

　　Grandstream CL3601系列網(wǎng)絡(luò)攝像機和CL350x系列網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器是領(lǐng)先的整合了SIP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)視頻產(chǎn)品，只需要一個簡單的撥號即可從SIP視頻話機上遠程觀看到監(jiān)控區(qū)域的畫面并可以和現(xiàn)場進行雙向語音通話。而如果設(shè)置了報警輸出到SIP視頻電話，一旦監(jiān)控區(qū)域發(fā)生報警事件，您可以馬上從遠端觀看到現(xiàn)場所發(fā)生的情況。達到了視頻監(jiān)控和通信的完美結(jié)合。

　　3.2 靈活的遠程控制

　　遠程用戶可以通過撥號進入Grandstream的SIP視頻監(jiān)控終端，通過SIP視頻話機上的數(shù)字鍵或者軟電話來遙控觀看角度;進行旋轉(zhuǎn)、傾斜和變焦的操作。使用戶自由地觀看，并檢查他們想要查看的地方，同時享受視頻監(jiān)控的樂趣和方便靈活的遠程監(jiān)控。

　　3.3 多樣的安全性增強功能

　　Grandstream的SIP視頻監(jiān)控終端可以連接到多個外部安全設(shè)備，包括振動傳感器，煙霧傳感器，蜂鳴器或危險燈，以便輕松和靈活地創(chuàng)造一個智能安全系統(tǒng)。Grandstream的SIP視頻監(jiān)控終端可控制通過調(diào)度策略的安全機制，以確保監(jiān)控區(qū)域安全。

　　3.4 帶寬節(jié)省

　　Grandstream的SIP視頻監(jiān)控終端基于國際先進的H.264算法，可輕松實現(xiàn)高清晰圖像的低網(wǎng)絡(luò)帶寬傳輸。并可進行多種碼流設(shè)置，使有限的Internet連接帶寬采用適當?shù)囊曨l質(zhì)量。從而得到一個舒適的用戶體驗。

　　五、總結(jié)

　　監(jiān)控系統(tǒng)作為通信系統(tǒng)的一種，采用相應(yīng)的信令機制使系統(tǒng)內(nèi)所有設(shè)備協(xié)同工作，使系統(tǒng)正常運行。信令系統(tǒng)是通信網(wǎng)的神經(jīng)系統(tǒng)，是通信網(wǎng)必不可少的重要組成部分。信令是一種機制，通過這種機制，構(gòu)成通信網(wǎng)的用戶終端，各個業(yè)務(wù)節(jié)點可以相互交換各自的狀態(tài)信息和提出對其他設(shè)備的接續(xù)要求，從而使網(wǎng)絡(luò)作為一個整體運行。監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是大規(guī)模聯(lián)網(wǎng)、分布式部署、智能化監(jiān)控。而SIP作為相應(yīng)的信令機制所具有的特點如下表所示：